浅谈各类减速机的特点

　　通常齿轮箱是一些齿轮的组合，其本身并无动力，所以还需要透过驱动组件来传动它。所谓驱动组件，可以是电动机(马达)、蒸汽机、引擎、风力、水力等。
　　
　　使用减速机zui大的目的包括动力传递，或是获得某一速度，以及获得较大扭矩。业者表示，减速机是一项十分普遍的产品，减速zui主要的功用在弥补马达因为功率损耗影响效能，是一个扭矩提升的角色。中国台湾生产减速机的大小厂众多，产品单价十分便宜。依产品设计原理，减速机主要可分成：摆线型减速机、行星式齿轮减速机，以及蜗杆蜗轮减速机四类。
　　
　　摆线型减速机：
　　
　　目前世界上制造摆线型减速机，以日本做得较多、较好。摆线型减速机基本结构包含输入偏心滚柱轴承、行星式摆线齿盘、本体及外侧针齿等。摆线型减速机的特点，是可以明显发现减速比高且范围大，单级传动的减速比50～200。传动效率较蜗轮蜗杆减速机高，随着减速比的不同，单级传动的效率为60～70％。他的另一特点，由于是摩擦运动，扭转刚性值较低。
　　
　　这类机器的缺点在于：由于是属于偏心、摩擦运动，传动组件容易耗损，工作寿命较短，且机台容易发热产生温升，所以容许输入转速不高，也在2,000rpm以下。
　　
　　蜗轮蜗杆减速机由输入蜗杆与输出蜗轮所构成，其特点是传递扭矩高，减速比高且范围大，单级传动的减速比为5～100；传动机构不属于同轴的输入与输出，应用不易，且传动效率zui低，不超过60％。由于是属相对滑动摩擦传动，蜗轮蜗杆减速机扭转刚性值略低，且传动组件容易耗损，工作寿命短、且减速机容易产生温升，所以容许输入转速不高(2,000rpm)，这都限制了蜗轮蜗杆的使用情形。
　　
　　输出扭矩提升的方式，可能采用直接增大伺服马达的输出扭矩方式，但这种方式不但必须使用昂贵的磁性材料，马达还要有更强壮的结构，扭矩的增大正比于控制电流的增大，此时采用比较大的驱动器，功率电子组件和相关机电设备规格的增大，又会使控制系统的成本大幅增加。
　　
　　提升伺服马达的功率也是输出扭矩提升的方式，可藉由增加伺服马达两倍的速度来使得伺服系统的功率密度提升两倍，而且不需要增加驱动器等控制系统组件的规格，也就是不需要增加额外的成本。而这就需透过减速机的搭配来达到「减速并提升扭矩」的目的了。所以说，高功率伺服马达的发展是必须搭配应用减速机，而非将其省略不用。
　　
　　节省成本好处多
　　
　　负载惯量的不当匹配，是伺服控制不稳定的zui大原因之一。对于大的负载惯量，可以利用减速比的平方反比来调配*的等效负载惯量，以获得*的控制响应。所以从这个角度来看，减速机为伺服应用的控制响应的*匹配。
　　
　　此外，减速机还可有效解决马达低速控制特性的衰减。由于伺服马达的控制性会由于速度的降低，导致产生某程度上的衰减，尤其在对于低转速下的讯号撷取和电流控制的稳定性上，特别容易看出。因此，采用减速机能使马达具有较高转速。
　　
　　假设0.4KW的AC伺服马达搭配驱动器，需耗费一单位设备成本，以5KW的AC伺服马达搭配驱动器必须耗费15单位成本，但是若采用0.4KW伺服马达与驱动器，搭配一组减速机就能够达到前述耗费15个单位成本才能完成的事，在操作成本上节省50%以上。
　　
　　因此使用者依其加工需求不同，决定选用的齿轮减速机产品。一般而言，在机台运转上有低速、高扭矩的需求，绝大部分采用齿轮减速机，而在高速、低扭矩的机台上则较少采用齿轮减速机。